2022-10-08
流量计中的霍尔开关主要用于检测流体的流动状态,特别是液体或气体的流量。霍尔开关在流量计中的应用通常涉及到一个带有磁性的部件,该部件会随流体的流动而运动,进而触发霍尔开关产生电信号。
一、基本原理
1. 磁性元件:流量计中通常有一个可移动的磁性元件,这个元件可以是一个小磁铁或者是带有磁性的浮子,磁性元件随着流体的流动而移动。
2. 霍尔传感器:霍尔传感器固定在流量计的壳体内,位于磁性元件运动轨迹上,当磁性元件经过霍尔传感器时,会被霍尔传感器检测到磁场变化。
3. 磁场变化检测:当磁性元件经过霍尔传感器时,霍尔传感器内部的霍尔开关会产生与磁场强度成正比的霍尔电压,因此可以通过霍尔电压的变化来判断磁性元件的位置和运动状态。
4. 信号处理:霍尔传感器吧检测到到的霍尔电压转换为电信号(通常是高电平或低电平),这些电信号可以被流量计的控制电路进一步处理,用于计算流体的流量。
5. 流量计算:控制电路通过分析霍尔传感器输出的脉冲信号,可以计算出磁性元件的运动频率或速度,结合流量计的设计参数(管道直径、流量计的尺寸等),可以精确计算出流体的流量。
流量计原理图
二、具体应用
1. 涡轮流量计
l 水处理(用来测量自来水、废水的流量):在城市供水管网中,用来监测和控制各个节点的自来水流量,确保供水的稳定性和均匀性;在水厂的出口处,用于测量出厂水的流量,确保水质和水量符合标准。在废水处理厂的进水口,用于测量进入水处理系统的流量,便于流量控制和处理负荷管理;在废水处理厂的出口,用来测量处理后的废水流量,确保排放符合环保标准。
l 石油和天然气(用来测量石油和天然气的流量):在长距离原油输送管道中,涡轮传感器用于监测和控制原油的流量,确保输送过程的稳定性和安全性;在原油计量站,涡轮传感器用于精确测量进入和离开计量站的原油流量,以便进行贸易结算和库存管理。在城市燃气管网中,涡轮传感器用于监测和控制天然气的流量,确保供气的稳定性和安全性;在天然气井口,涡轮传感器用于测量天然气的产量,以便进行生产管理和资源评估。
l 化工行业:用来测量各种化学溶液的流量。
涡轮流量计结构图
2. 磁翻板流量计
l 液体储罐(监测储罐内液位和流量):在液体储罐中,磁翻板流量计用于监测储罐内的液位,确保储罐的安全运行和精确管理;结合液位报警系统,磁翻板流量计可以在液位超过预设值时发出警报,防止溢出或空罐。在液体储罐的进料管道中,磁翻板流量计用于监测进入储罐的液体流量,确保进料过程的稳定性和准确性;在液体储罐的出料管道中,磁翻板流量计用于监测从储罐中流出的液体流量,确保出料过程的控制和管理。
l 工业过程控制(监测反应器内的液位和流量):在工业反应器中,磁翻板流量计用于监测反应器内的液位,确保反应过程的稳定性和安全性;结合液位报警系统,磁翻板流量计可以在液位超过预设值时发出警报,防止反应器溢出或空罐。在反应器的进料管道中,磁翻板流量计用于监测进入反应器的液体或气体流量,确保进料过程的稳定性和准确性;在多组分反应中,磁翻板流量计可以用于精确控制各组分的流量比例,确保反应条件的一致性。
3. 转子流量计
l 医疗设备(监测输液器的流量):在静脉输液过程中,转子流量计用于监测和控制输液速度,确保药物按预定速率输送到患者体内;在肠内营养液输注过程中,转子流量计用于监测和控制营养液的流量,确保患者获得适量的营养。
l 实验室仪器:精确测量实验用液体的流量。
4. 插入式流量计
l 大口径管道:测量大口径管道内的流量。
l 工业冷却系统:监测冷却水的流量。
插入式流量计结构图
三、示例产品
1. CH423P 系列:高灵敏度、高性价比的霍尔锁存产品,内置上拉电阻。其Bop 典型值为 18Gs(CH423PN -18 Gs),适合检测弱磁场。该系列产品的工作电压范围覆盖3.3-30V,工作温度支持-40到150度,适用各类场合的电机位置检测。
CH432P/PN:锁存
Ø 工业级
Ø 工作电压:4.2V~30V
Ø 静态电流:4mA
Ø 带宽:100KHz
Ø 输出形式:集电极开路输出
Ø 释放点(Brp)、操作点(Bop):∓18G
Ø 特殊功能:反向保护、输出限流、内置上拉电阻
Ø 应用:流量计,电动工具,家电BLDC,消费类小电机
2. CH423系列:高灵敏度、高性价比的霍尔锁存产品。其Bop 典型值为 18Gs(CH423N -18 Gs),适合检测弱磁场。该系列产品的工作电压范围覆盖3.3-30V,工作温度支持-40到150度,适用各类场合的电机位置检测。
CH423/N:锁存
Ø 工业级
Ø 工作电压:3.3V~30V
Ø 静态电流:3.5mA
Ø ESD:4000V
Ø 带宽:100KHz
Ø 输出形式:集电极开路输出
Ø 释放点(Brp):±18G
操作点(Bop):∓18G
Ø 特殊功能:反向保护
Ø 应用:流量计,电动工具,家电BLDC,消费类小电机